Bearbeitung endlosfaserverstärkten TP


Die Bearbeitung von endlosfaserverstärkten Thermoplasten bietet die Möglichkeit, Ihre Produkte mit zusätzlichen Funktionen auszustatten, z. B. zur Verbindung mit anderen Teilen/Komponenten während der Montage des Endprodukts.

Der Bearbeitungsprozess kann mit der Bearbeitung von Metallteilen verglichen werden. Jede Art von Metall erfordert Werkzeuge mit Schnittparametern, die für die Eigenschaften des Metalls optimiert sind, um optimale Schnittbedingungen zu erreichen. Bei faserverstärkten Thermoplasten verhält es sich ähnlich mit den Fasern, und die Art der Thermoplaste wirkt sich auf das Schneidwerkzeug und die Parameter aus, doch der wichtigste Faktor ist der Fasertyp. Kohlefaser ist ein sehr schwer zu schneidendes Material und verursacht einen hohen Verschleiß bei herkömmlichen Schneidwerkzeugen. Für das Schneiden von (kohlenstofffaserverstärkten) Werkstoffen sind spezielle, teure Werkzeuge mit polykristallinem Diamant (PKD) erforderlich, um eine gute Qualität und eine längere Lebensdauer der Werkzeuge zu erzielen.

Mit den richtigen Werkzeugen können alle Arten von Bearbeitungen (Drehen und Fräsen) oder einfaches Schneiden mit Sägemaschinen durchgeführt werden. Während duroplastische Verbundwerkstoffe wegen ihres spröden Materials in der Regel mit hohen Schnittgeschwindigkeiten und geringen Vorschüben bearbeitet werden, lassen sich thermoplastische Verbundwerkstoffe viel besser zerspanen.  Das bedeutet auch, dass die Schnittgeschwindigkeit niedriger und der Vorschub höher ist als bei der Bearbeitung von duroplastischen Verbundwerkstoffen.

Die Bearbeitung von thermoplastischen Verbundwerkstoffen bietet, wie gesagt, zusätzliche Möglichkeiten, doch ist es wichtig, die Auswirkungen der Bearbeitung auf die Festigkeit und Steifigkeit beim Entfernen/Schneiden der Fasern zu verstehen. Wenn Sie Ihr endlosfaserverstärkten thermoplastischen Produkt durch den Aufbau (Anzahl der Schichten und Winkel) optimiert haben, kann die Bearbeitung Ihres Produkts zu einer lokalen Schwächung der Eigenschaften führen.

Wir empfehlen daher immer, die Verbindungen möglichst ohne Materialabtrag zu gestalten. Die Umformung von thermoplastischen Verbundwerkstoffen (Thermoformung) beispielsweise ermöglicht die Beibehaltung der Materialeigenschaften, ohne dass Material entfernt werden muss. Bitte beachten Sie den Blog über "Verbindungen" auf unserer Website.

 Geschrieben von Theo Mimpen (April 2023)